实验指导书_移动互联网安全技术

移动互联网安全技术

实验指导书

崔琪楣编著

2013 年 8 月

目录实验一古典加密算法的实现 ................................................................................................. 4

1. 实验类别 .......................................................................................................................... 4

2. 实验目的 .......................................................................................................................... 4

3. 实验条件 .......................................................................................................................... 4

4. 实验原理 .......................................................................................................................... 4

5. 实验要求 .......................................................................................................................... 5 6. 实验报告 .......................................................................................................................... 6 实验二数据加密标准（DES）的设计实现 .......................................................................... 7 1. 实验类别 .......................................................................................................................... 7

2. 实验目的 .......................................................................................................................... 7 3. 实验条件 .......................................................................................................................... 7 4. 实验原理 .......................................................................................................................... 7 5. 实验要求 .......................................................................................................................... 9

5.1 格式转换 ..................................................................................................................... 9 5.2 密钥产生 ..................................................................................................................... 9 5.3 DES 加密 .................................................................................................................. 10 5.4 DES 解密 .................................................................................................................. 10 5.5 DES 加密、解密系统设计 ....................................................................................... 11 5.6 （选做）3DES......................................................................................................... 11 6. 实验报告 ........................................................................................................................ 11 附录：DES.txt .................................................................................................................... 11 实验三公钥密码 RSA 算法实验 ........................................................................................... 13

1. 实验类别...................................................................................................................... 13 2. 实验目的...................................................................................................................... 13

3. 实验条件...................................................................................................................... 13

4. 实验原理...................................................................................................................... 13

4.1 非对称密码体制简介 .............................................................................................. 13 4.2 RSA 算法原理 .......................................................................................................... 14 4.3 RSA 参数的选择 ................................................................................................. 15

5. 实验要求...................................................................................................................... 17 5.1 格式转换 .................................................................................................................. 17 5.2 RSA 密钥对生成 ...................................................................................................... 18 5.3 RSA 算法的加密解密过程 ...................................................................................... 18 5.4 RSA 加密、解密系统设计 ................................................................................. 19 5.5* RSA 算法的攻击 .................................................................................................... 19

6. 实验要求...................................................................................................................... 20

实验一古典加密算法的实现

1. 实验类别

基础类实验：单表代替密码的设计实现。

2. 实验目的

了解对称密码体制的基本概念，了解古典密码的基本思想。加深

学生对密码和加密的认识，为后续实验奠定基础。

3. 实验条件

微机，C 或者 C++语言实现。

4. 实验原理

单表代替密码对明文中的所有字母都是用同一个映射，即

∀p∈P,f:P→C,f(p)=c 。为了保证加密的可逆性，一般要求映射 f 是

一一映射。单表代替包括最早的 Caesar 加密、单字母代替、使用密钥

的单表代替等。本次实验，主要研究使用密钥的单表代替加密。

这种密码选用一个英文短语或者单词作为密钥，去掉其中重复的

字母得到一个无重复字母的字母串，然后再将字母表中的其他字母一

次写入次字母串之后，就可构造出一个字母代替表。这种单表代替泄

露给破译者的信息更少，而且密钥可以随时修改，增加灵活性。

例如设置密钥为：spectacular;字母代替表如下表所示

表 4-1 字母代替表

此时要发送明文为“China”，则对应的密文为：elrhs。

5. 实验要求

设计程序实现下面的实验要求

5.1．按照单表代替密码的原则，以“bupt”为密钥，设计并输出字母

代替表，发送明文是“China”（键盘输入），给出对应的密文;

5.2．按照单表代替密码的原则，以“communication”为密钥，设计并

输出字母代替表，发送明文是“BUPT”（键盘输入），给出对应的密

文;

5.3．在单表代替密码的原则上进行修改，得到字母代替表后，将字母

代替表顺序倒置，作为新的字母代替表，进行加密、解密。

例如设置密钥为：spectacular;新的字母代替表如下表所示

表 5-1 新的字母代替表